01-00-00機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

主講鐘健機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的內(nèi)涵機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)誤區(qū)單元小結(jié)1234緒論機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵1產(chǎn)品需求分析產(chǎn)品描述收集設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料消費(fèi)類產(chǎn)品概念化設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)與評(píng)審結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)評(píng)審設(shè)計(jì)文檔規(guī)劃設(shè)計(jì)階段機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過(guò)程機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段圖紙（設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)）零部件明細(xì)（BOM表）機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)原則機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則工業(yè)設(shè)計(jì)階段1、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的內(nèi)涵1機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)崗位產(chǎn)品需求分析產(chǎn)品描述收集設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料消費(fèi)類產(chǎn)品概念化設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)與評(píng)審結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)評(píng)審設(shè)計(jì)文檔規(guī)劃設(shè)計(jì)階段產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程機(jī)械設(shè)計(jì)階段機(jī)械設(shè)計(jì)工程師工業(yè)設(shè)計(jì)工程師產(chǎn)品外觀造型設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工業(yè)設(shè)計(jì)階段工業(yè)設(shè)計(jì)流程造型建模建模是表現(xiàn)手段

1、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的內(nèi)涵1從“無(wú)形的構(gòu)思（分析）”

“有形的造型”

注重外觀、造型機(jī)械產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)產(chǎn)品的實(shí)用性、美觀性和環(huán)境效應(yīng)。產(chǎn)品的實(shí)用性：使用方便；產(chǎn)品的美觀性：使人們得到美的享受。產(chǎn)品的環(huán)境效應(yīng)：與環(huán)境協(xié)調(diào)的產(chǎn)品形態(tài)2019年iF金獎(jiǎng)HPSpectreFolio技術(shù)和藝術(shù)、科技和人文等多學(xué)科的融合從“無(wú)形的構(gòu)思（分析）”

“有形的結(jié)構(gòu)（建模）何謂機(jī)械設(shè)計(jì)根據(jù)產(chǎn)品的使用要求，對(duì)產(chǎn)品的工作原理、結(jié)構(gòu)及其材料和工藝特性等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，并將這些轉(zhuǎn)化為具體的結(jié)構(gòu)，最后輸出為用于加工制造的圖紙或數(shù)字化模型。無(wú)形的構(gòu)思有形的結(jié)構(gòu)成形的產(chǎn)品1、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的內(nèi)涵1分析計(jì)算繪圖嚴(yán)格的尺寸要求機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)在各種限定的條件(如材料、工藝、強(qiáng)度和精度等)下設(shè)計(jì)出最好最優(yōu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。最好的工作性能最低的制造成本最高的可靠性最低的消耗最少的環(huán)境污染。材料、強(qiáng)度、工藝和精度多學(xué)科理論融合機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的材料選擇材料是機(jī)械產(chǎn)品的根本，機(jī)械設(shè)計(jì)首先要考慮的就是材料的選擇材料選擇的不同決定了機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不同決定了機(jī)械產(chǎn)品的功能及工作效果決定了機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命決定了機(jī)械產(chǎn)品的制造成本金屬板材金屬棒料不銹鋼鑄鋼碳素鋼染黑機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度是指表示工程材料抵抗斷裂和過(guò)度變形的力學(xué)性能之一。常用的強(qiáng)度性能指標(biāo)有拉伸強(qiáng)度σb和屈服強(qiáng)度σs（或屈服點(diǎn)）。這些指標(biāo)可以在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中查詢到。材料不同其機(jī)械強(qiáng)度也不同機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的機(jī)械強(qiáng)度為了保證機(jī)械產(chǎn)品的耐用性、可靠性。必須通過(guò)機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算，判定設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否可靠、耐用、合適機(jī)械強(qiáng)度是機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須要考慮第一要素。F不銹鋼鑄鋼機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的公差與配合公差包括尺寸公差形位公差（幾何公差）①②機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的公差與配合配合是零件之間的松緊要求。配合公差（1）間隙配合；（2）過(guò)渡配合；（3）過(guò)盈配合機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的公差與配合零件制造公差決定了產(chǎn)品的精度、性能和成本零件之間的配合關(guān)系決定了產(chǎn)品的精度、性能和成本零部件的公差與配合是在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須要求的指標(biāo)。①②機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮加工方式或者熱處理方式不同，造成的零件結(jié)構(gòu)差異性。比如：采用鑄造工藝時(shí)，有壁厚、圓角要求采用注塑、鑄造工藝時(shí)，有拔模斜度要求采用金屬切削加工工藝：有倒角、過(guò)渡圓角的要求零部件裝配工藝：采用人工裝配與自動(dòng)化裝配，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要求也不一樣。鑄件金屬切削加工件緒論機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)2機(jī)械數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)就是借助計(jì)算機(jī)和數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件完成機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)。數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，如何充分利用設(shè)計(jì)軟件在材料、強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)工藝性和公差配合等方面的數(shù)字化功能，來(lái)快速完成機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)豐富的數(shù)字化材料庫(kù)：數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件都集成了豐富的數(shù)字化材料庫(kù)，供結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)快速選用。大大減少了手工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，查詢紙質(zhì)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的時(shí)間。2機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)22、選擇完材料,可以自動(dòng)計(jì)算零件的體、表面積和重量機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)特點(diǎn)具備20個(gè)國(guó)家和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)2機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)特點(diǎn)可以直接調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)里面標(biāo)準(zhǔn)件的三維模型，而且標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格也符合對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。不僅減少查詢手冊(cè)時(shí)間，也節(jié)省了繪圖時(shí)間。2機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)特點(diǎn)3、具有快捷方便的工程特征命令對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常要查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的工程尺寸，例如沉頭孔、螺釘通孔，23、機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)特點(diǎn)機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化裝配完成后，可以進(jìn)行干涉檢查。專業(yè)設(shè)計(jì)要用專業(yè)工具模塊，比如：鈑金設(shè)計(jì)、焊接件設(shè)計(jì)。2鈑金設(shè)計(jì)焊接件設(shè)計(jì)以前設(shè)計(jì)，且經(jīng)常使用的零部件可以保存在“設(shè)計(jì)庫(kù)”中；一定要善于選擇或借鑒成熟的零件數(shù)字化模型。（可重用性）機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)數(shù)字化的機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算：目前所有三維數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件都有有限元模塊，可以用于機(jī)械零件的強(qiáng)度計(jì)算。2機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)數(shù)字化的標(biāo)注：公差與配合分析、標(biāo)注及其尺寸鏈的計(jì)算均可以由三維數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件完成數(shù)字化的專用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊：三維數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件針對(duì)不同的加工方式會(huì)有專門(mén)的設(shè)計(jì)模塊可以使用。例如：鈑金、焊接件等等。2SolidWorks公差分析Tolanalyst模塊機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)：三維數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件可以集成標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，直接調(diào)用其三維模型用于數(shù)字化裝配。數(shù)字化的轉(zhuǎn)換工具：三維數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件可以將設(shè)計(jì)的三維機(jī)械產(chǎn)品模型，直接轉(zhuǎn)為二維工程圖。2機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)三維數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件具備在三維模型上標(biāo)注公差與配合，直接用于CAM。（MBD基于模型的定義）2西門(mén)子NXMBDSolidworksMBD緒論機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)誤區(qū)3誤區(qū)一按照給定尺寸圖形繪圖就是設(shè)計(jì)。產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)誤區(qū)3產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)誤區(qū)誤區(qū)二結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是把幾何形狀畫(huà)出來(lái)3尺寸關(guān)聯(lián)性尺寸匹配性產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)誤區(qū)誤區(qū)三圖紙上只要標(biāo)注了所有的尺寸就行3尺寸公差形位公差粗糙度材料技術(shù)要求繪圖不等于設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)=基于專業(yè)知識(shí)的（分析技術(shù)+繪圖）認(rèn)清這些問(wèn)題是進(jìn)入工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域最基本的要求4、單元小結(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從“無(wú)形的構(gòu)思（分析）到“有形的結(jié)構(gòu)（建模）”機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮產(chǎn)品的材料、零件之間的尺寸關(guān)聯(lián)和制造工藝性等問(wèn)題。機(jī)械產(chǎn)品